|
176 km |
Mountains |
De Vogezen - de prehistorische Ring van Vuur |
De Tour voert het peloton dit jaar terug naar de Vogezen, een van de belangrijkste kristallijne massieven van Frankrijk. Deze massieven vormden de bovenliggende ‘Armorikaanse’ plaat boven de subductiezone die uiteindelijk leidde tot de sluiting van de Rheïsche Oceaan en die gevolgd werd door de vorming van het Ardennengebergte tussen 335-300 miljoen jaar geleden (zie de blog van gisteren). Maar gedurende de subductiefase was het Vogezenmassief dus in een positie boven een subducterende plaat die in geologisch jargon een ‘slab’ genoemd wordt. En die locaties staan bekend om hun vulkanisme, zoals we dat kennen uit de Ring van Vuur rondom de Pacifische Oceaan.
De Ring van Vuur: Hoe vulkanen ontstaan bij subductiezones
Oceanische korst vormt op mid-oceanische ruggen waar twee platen uit elkaar bewegen. De aardmantel onder die platen komt bij ruggen omhoog en daardoor smelten de mantelstenen een beetje (ongeveer 20%). Het aldus gevormde magma stijgt op en vult het gat tussen de twee platen en als het vervolgens stolt is nieuwe aardkorst gevormd. Gedurende dat proces circuleert er zeewater door de jonge korst, en dat zeewater wordt ten dele opgenomen in de mineralen van de korst. Bovendien wordt gedurende het bestaan van de oceaankorst sediment, waar ook water in zit, afgezet in de oceaan die bovenop de korst ligt. Terwijl de oceaankorst ouder wordt en afkoelt, krijgt deze een hogere dichtheid dan de onderliggende aardmantel, en vroeg of laat zinkt de plaat terug de mantel in - het proces dat we subductie noemen. Terwijl de aardplaten terug de mantel in zinken worden de sedimenten en korstmineralen omgezet naar mineralen met hogere dichtheid, en daarbij komt het opgeslagen water weer vrij - een proces dat dehydratatie heet. Dat vrijgelaten water komt vervolgens in de aardmantel boven de slab terecht.
Als dit gebeurt op een diepte van 100 km of meer, dan laat dit water de mantel boven de slab (partieel) opsmelten. Op een diepte van ongeveer 150 km laat het laatste waterhoudende mineraal in de slab zijn water los. Het gevolg is dat magma gevormd wordt in een betrekkelijk smalle zone waar de slab een diepte heeft van 100-150 km. Deze magma’s stijgen op en vormen grote magmakamers in de korst van de bovenliggende plaat (zogenaamde ‘plutonen’ van 1-10 km doorsnee, en een serie plutonen samen vormen een batholiet, over afstanden van tientallen tot honderden km), en aan het oppervlak daarboven een rij vulkanen. Die vulkanen maken samen een ‘vulkaanboog’, en die boog ligt meestal 150-300 km (afhankelijk van de hoek waarmee een plaat de mantel in duikt) van de trog af waar de subductiezone begint. Pak je Atlas is, en kijk eens naar de vulkanen rondom de Pacifische Oceaan, of in de Kleine Antillen, en je zal zien dat deze vuistregels vrij goed werken.
Zoals in de Andes
De Vogezen zijn een deel van een batholiet, met veel plutonen van ~350-330 miljoen jaar oud. De Vogezen bevatten veel gekristalliseerde magmakamers, die langzaam afkoelden waardoor grote 
(cm-schaal) kristallen konden groeien die samen granietgesteente maakten. De beroemde ‘Ballons’ in de Vogezen worden door dergelijke granietplutonen gevormd. De Planche de Belles Villes, echter, wordt gevormd door vulkanische gesteenten: de vulkanen die vormden in de ‘Ring van Vuur’ gedurende de subductie van de oceanische korst voordat Avalonia botste en de Ardennen vormden. Deze vulkanen en plutonen zijn een belangrijke bron van metaalertsen, en er bestaan al mijnen in de Vogezen sinds de Bronstijd! (Figure). Plutonen en vulkanen in de Vogezen komen veel voor in vergelijkbare settings in Tibet (zie de blog van gisteren) en worden vandaag de dag gevormd in de Andes. De Colombiaanse en Ecuadoriaanse renners in het peloton zouden zich vandaag wel eens thuis kunnen voelen!
I am a geologist and I study plate tectonics and the driving mechanisms in the Earth’s mantle, mountain building processes, and the geography of the geological past. I enjoy geological fieldworks all over the world, and translating the results to science and to a broad public.
Douwe van Hinsbergen